RU2355777C2 - Method and melting mill for receiving of steel with high content of manganese and low content of carbon - Google Patents
Method and melting mill for receiving of steel with high content of manganese and low content of carbon Download PDFInfo
- Publication number
- RU2355777C2 RU2355777C2 RU2007112112/02A RU2007112112A RU2355777C2 RU 2355777 C2 RU2355777 C2 RU 2355777C2 RU 2007112112/02 A RU2007112112/02 A RU 2007112112/02A RU 2007112112 A RU2007112112 A RU 2007112112A RU 2355777 C2 RU2355777 C2 RU 2355777C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- carbon
- content
- ferromanganese
- manganese
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу и плавильной установке для получения стали с высоким содержанием марганца и низким содержанием углерода из жидкого чугуна или жидкой стали и с применением шлакообразующих.The invention relates to a method and a smelter for producing steel with a high manganese content and a low carbon content from molten iron or molten steel and using slag-forming materials.
Получение стали с высоким содержанием марганца в металлургическом производстве базируется сегодня на электросталеплавильном процессе с переработкой лома (доклад на металлургическом форуме в Леобене, 2003 год, Авторы Gigacher, Doppler, Bernard Krieger, опубликовано в BHM, Bd. 148, Nr. 11, 2003, стр. 460-465, XP009063529). В процессе производства в расплав присаживают источники марганца в виде ферросплавов. При этом возникает проблема, которая заключается в том, что ферромарганец (FeMn) с низким содержанием углерода примерно в 300 раз дороже аналогичного ферросплава с высоким содержанием углерода. Ферромарганец с низким содержанием углерода, тем не менее, наилучшим образом подходит для применения при производстве.The production of steel with a high manganese content in metallurgical production today is based on the electric steelmaking process with scrap processing (report at the metallurgical forum in Leoben, 2003, Authors Gigacher, Doppler, Bernard Krieger, published in BHM, Bd. 148, Nr. 11, 2003, p. 460-465, XP009063529). During the production process, manganese sources in the form of ferroalloys are planted in the melt. This raises the problem that ferromanganese (FeMn) with a low carbon content is about 300 times more expensive than a similar high carbon ferroalloy. Low carbon ferromanganese is nevertheless best suited for manufacturing applications.
Получение стали с высоким содержанием марганца в металлургическом агрегате, отличном от электропечи, ограничено тем фактом, что при продувке расплавка кислородом большие количества марганца ошлаковываются, так как при обезуглероживании стали кислород имеет более высокое сродство к марганцу. До сих про выбор пути производства с участием конвертера связан с высоким ошлакованием марганца и соответственно низким содержанием марганца в стали на уровне 16-17%.The production of steel with a high manganese content in a metallurgical unit other than an electric furnace is limited by the fact that large quantities of manganese are slagged when the melt is purged with oxygen, since oxygen has a higher affinity for manganese during decarburization of steel. So far, the choice of the production route with the participation of the converter is associated with high slagging of manganese and, accordingly, a low manganese content in steel at the level of 16-17%.
Получение стали с высоким содержанием марганца и низким содержанием углерода в электропечи связано со множеством проблем: в области дуги при температуре, достигающей 3000°С, имеет место интенсивное испарение марганца. Требуется применение дорогого лома, содержащего минимальные количества загрязняющих примесей. Кроме того, следует применять дорогие ферросплавы с низким содержанием углерода.The production of steel with a high content of manganese and a low carbon content in the electric furnace is associated with many problems: in the arc region at temperatures reaching 3000 ° C, intense evaporation of manganese takes place. Requires the use of expensive scrap containing minimal amounts of contaminants. In addition, expensive low carbon ferroalloys should be used.
В основе изобретения лежит задача уменьшения недостатков, связанных с производственной линией, включающей отличные от электропечи металлургические агрегаты, при этом с использованием чугуна и жидкого расплава Fe-Mn обеспечивается получение высокомарганцевой стали с низким содержанием углерода.The basis of the invention is the task of reducing the disadvantages associated with the production line, which includes metallurgical units other than the electric furnace, while using cast iron and Fe-Mn molten liquid, high-manganese steel with a low carbon content is obtained.
Поставленная задача решается согласно изобретению за счет того, процесс осуществляют путем подачи жидкого ферромарганца с содержанием углерода примерно 6% и жидкой стали с содержанием углерода примерно 0,1% в конвертер для рафинирования ферромарганца вместе с необходимым количеством шлакообразующих, при этом посредством комбинированной продувки кислородом через верхние и нижние фурмы содержание углерода в расплаве снижается примерно до 0,7-0,8%, причем некоторое количество холодного продукта предыдущей плавки используется в качестве охладителя, и при этом путем непрерывной продувки кислородом через нижние фурмы содержание углерода снижается примерно до 0,05-0,1%. За счет охладителей и протекания процесса рафинирования расплава от углерода при относительно низких температурах и под поверхностью зеркала расплава снижается испарение марганца. Применение углеродистого ферромарганца в качестве источника марганца обеспечивает эффективный процесс производства стали с высоким содержанием марганца. Содержание марганца в стали может быть увеличено до 25-30%. Применение чугуна облегчает выполнение строгих требований в отношении содержания меди и других загрязняющих элементов. Получение стали с высоким содержанием марганца и другими присадками возможно в рамках интегрированного сталеплавильного производства. Не осуществляется введение в сталь вместе с металлическим ломом примесей, таких как медь, цинк, олово, молибден, вольфрам и другие.The problem is solved according to the invention due to the fact that the process is carried out by feeding liquid ferromanganese with a carbon content of about 6% and liquid steel with a carbon content of about 0.1% to a converter for refining ferromanganese together with the required amount of slag-forming materials, while using combined blowing with oxygen through the upper and lower tuyeres, the carbon content in the melt decreases to about 0.7-0.8%, and a certain amount of the cold product of the previous melting is used as aditelya, and thus by continuous blowing oxygen through bottom tuyeres carbon content is reduced to about 0.05-0.1%. Due to coolers and the process of refining the melt from carbon at relatively low temperatures and below the surface of the melt mirror, the evaporation of manganese is reduced. The use of carbon ferromanganese as a source of manganese provides an efficient process for the production of steel with a high manganese content. The manganese content in steel can be increased up to 25-30%. The use of cast iron facilitates the implementation of stringent requirements regarding the content of copper and other contaminants. The production of steel with a high content of manganese and other additives is possible within the framework of integrated steelmaking. Impurities such as copper, zinc, tin, molybdenum, tungsten and others are not introduced into steel together with scrap metal.
Предпочтительно, если обеспечивается снижение парциального давления путем вдувания кислорода через верхние фурмы и смеси кислород - инертный газ через нижние фурмы.Preferably, if partial pressure is reduced by blowing oxygen through the upper tuyeres and an oxygen-inert gas mixture through the lower tuyeres.
Для обеспечения предпочтительно невысокой температуры предусмотрено, что все этапы процесса осуществляются в температурном интервале от 1630 до 1650оС.To ensure the low temperature preferably it is provided that all process steps are carried out in a temperature range of from 1630 to 1650 ° C.
Другое усовершенствование предусматривает, что для получения необходимого состава стали на печи-ковше в расплав вводят силикомарганец и/или ферроалюминий.Another improvement provides that in order to obtain the required steel composition on a ladle furnace, silicomanganese and / or ferroaluminium are introduced into the melt.
Могут также производиться TWIP (Twinning induced plasticity) или TRIP (Transformation induced plasticity) стали.TWIP (Twinning induced plasticity) or TRIP (Transformation induced plasticity) steel can also be produced.
Практический пример реализации предусматривает, что в конвертер для рафинирование ферромарганца подают высокоуглеродистый ферромарганец с 75% марганца, 6% углерода и в количестве 360 кг (на тонну получаемой стали) и 530 кг жидкой стали с 0,1% углерода, а также необходимое количество шлакообразующих, при этом в расплав присаживают 23,3 кг углерода, что соответствует содержанию углерода в шихте на уровне 2,6%, при этом в процессе комбинированной продувки кислородом по меньшей мере через одну верхнюю и несколько нижних фурм содержание углерода снижается примерно до 0,9, и затем непрерывно на расплав подают приблизительно 150 кг холодного продукта предыдущей плавки в качестве охладителя и за счет непрерывной продувки кислородом через нижние фурмы содержание углерода снижается приблизительно до 0,05-0,1%.A practical implementation example provides that the converter for refining ferromanganese serves high-carbon ferromanganese with 75% manganese, 6% carbon and 360 kg (per ton of steel produced) and 530 kg of liquid steel with 0.1% carbon, as well as the required amount of slag-forming moreover, 23.3 kg of carbon are added to the melt, which corresponds to the carbon content in the charge at the level of 2.6%, while in the process of combined oxygen purging through at least one upper and several lower tuyeres, the carbon content is reduced Xia to about 0.9, and then continuously fed to the melt of about 150 kg of cold product in the previous heat as the coolant and due to the continuous purge of oxygen through the lower tuyeres carbon content is reduced to about 0.05-0.1%.
Плавильная установка, применяемая для реализации предлагаемого процесса получения стали с высоким содержанием марганца и низким содержанием углерода, выполнена так, что по потоку перед конвертером для рафинирования ферромарганца расположены с одной стороны плавильная емкость SAF или шахтная печь и с другой стороны кислородный конвертер для получения углеродистой стали или электропечь, при этом в конце линии предусмотрена агрегат печь-ковш.The smelter used to implement the proposed process for producing steel with a high content of manganese and low carbon content is designed so that the SAF melting tank or shaft furnace and, on the other hand, an oxygen converter for producing carbon steel are located on the upstream side of the converter for refining ferromanganese or an electric furnace, while at the end of the line a ladle-furnace unit is provided.
На чертежах показаны примеры реализации изобретения, которые подробно описаны далее. Показано:The drawings show examples of implementation of the invention, which are described in detail below. Shown:
Фиг.1 - диаграмма плавильного процесса (верхняя часть) и протекание процесса обезуглероживания во времени (нижняя часть),Figure 1 - diagram of the melting process (upper part) and the progress of the decarburization process in time (lower part),
Фиг.2 - блочное изображение осуществления процесса и указание присадок в плавильную установку.Figure 2 - block image of the process and the indication of additives in the smelter.
На фиг.1 показано осуществление способа получения стали 1 с высоким содержанием марганца и низким содержанием углерода на базе жидкого чугуна 2 и жидкой стали 3, а также шлакообразующих 4 (см. фиг.2 с образованием шлака). Способ осуществляется путем подачи жидкого ферромарганца 5 с приблизительно 6% углерода и жидкой стали или углеродистой стали 3а с приблизительно 0,1% углерода в конвертер 6а для рафинирования ферромарганца совместно с необходимым количеством шлакообразующих 4. Затем путем комбинированной продувки кислородом 7 по меньшей мере через одну верхнюю фурму 8 и нижнюю фурму 9 содержание углерода снижается до 0,7-0,8% углерода. Одновременно некоторое количество холодного продукта с предыдущей плавки присаживается в качестве охладителя 10. На данной стадии осуществляется снижение содержание углерода до 0,05-0,1% за счет непрерывной продувки кислородом 7 через нижние фурмы 9.Figure 1 shows the implementation of the method of producing
За счет непрерывной продувки кислородом 7 или смесью 11 кислорода и инертного газа через нижние фурмы 9 и через верхнюю фурму 8 может снижаться парциальное давление кислорода. Все этапы способа осуществляются при низкой температуре от 1630 до 1650°С.Due to continuous purging with
Для установления конечного состава на печи-ковше 12 предусмотрена присадка в расплав 13 силикомарганца и/или ферроалюминия.To establish the final composition on the
Плавильная установка для получения стали 1 с высоким содержанием марганца и низким содержанием углерода функционирует согласно фиг.2 с подачей 14 чугуна или углеродистой стали, а также шлакообразующих 4 и сопутствующих элементов 15. Для этого предусмотрена восстановительная печь 16 (с погружными электродами) или шахтная печь 17 для получения чугуна 2, или кислородный конвертер 6 для получения углеродистой стали 3а, или электропечь 18, которые расположены перед конвертером 6а для рафинировании ферромарганца. После конвертера 6а для рафинирования ферромарганца предусмотрена печь-ковш 12.The smelter for producing
Практический пример реализации способа согласно изобретению заключается в том, что на первом этапе в конвертер 6а для рафинирования ферромарганца загружают жидкий углеродистый ферромарганце с 75% марганца, 6% углерода и в количестве примерно 380 кг (на тонну стали), а также 530 кг жидкой стали с содержанием углерода 0,1% и необходимое количество шлакообразующих 4, при этом в расплав 13 подают 23,3 кг углерода, что соответствует содержанию углерода в шихте 2,6%. На втором этапе осуществляют комбинированную продувку кислородом через по меньшей мере одну верхнюю фурму 8 и множество нижних фурм 0 до снижения содержания углерода до 0,7%. На третьем этапе примерно 150 кг (на тонну стали) холодного продукта с предыдущей плавки непрерывно подают в качестве охладителя 10. На четвертом этапе осуществляют продувку через нижние фурмы 9 смесью 11 кислорода и инертного газа (инертный газ служит для защиты фурм и обеспечивает перемешивание) до снижения содержания углерода до примерно 0,1%.A practical example of the implementation of the method according to the invention is that at the first stage, liquid carbon ferromanganese with 75% manganese, 6% carbon and about 380 kg (per ton of steel), as well as 530 kg of liquid steel, are loaded into converter 6a for refining ferromanganese with a carbon content of 0.1% and the required amount of slag-forming 4, while in the melt 13 serves 23.3 kg of carbon, which corresponds to the carbon content in the charge of 2.6%. In a second step, a combined oxygen purge is carried out through at least one upper tuyere 8 and a plurality of lower tuyeres 0 to reduce the carbon content to 0.7%. In the third stage, approximately 150 kg (per tonne of steel) of the cold product from the previous melting is continuously fed as a cooler 10. In the fourth stage, purging through the
Получение конечного состава (TWIP или TRIP сталей) осуществляют путем присадки легких элементов (алюминия, кремния и т.д.), так что в интегрированном сталеплавильном производстве обеспечивается получение стали 1 с высоким содержанием марганца и низким содержанием углерода и с добавками алюминия и кремния и т.д.The final composition (TWIP or TRIP steels) is obtained by the addition of light elements (aluminum, silicon, etc.), so that integrated steelmaking provides
Список обозначенийDesignation List
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112112/02A RU2355777C2 (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Method and melting mill for receiving of steel with high content of manganese and low content of carbon |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112112/02A RU2355777C2 (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Method and melting mill for receiving of steel with high content of manganese and low content of carbon |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007112112A RU2007112112A (en) | 2008-10-10 |
RU2355777C2 true RU2355777C2 (en) | 2009-05-20 |
Family
ID=39927406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007112112/02A RU2355777C2 (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Method and melting mill for receiving of steel with high content of manganese and low content of carbon |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2355777C2 (en) |
-
2005
- 2005-12-02 RU RU2007112112/02A patent/RU2355777C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
GIGACHER et al. BHM, Bd. 148, Nr. 11, 2003, Seiten 460-465, Abbildung 6. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007112112A (en) | 2008-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7998243B2 (en) | Method of producing steel with high manganese and low carbon content | |
JP2008531840A5 (en) | ||
JP6551626B2 (en) | Method of melting high manganese steel | |
KR101045967B1 (en) | Method of manufacturing manganese-containing steel | |
JP4736466B2 (en) | Method for producing high chromium molten steel | |
RU2355777C2 (en) | Method and melting mill for receiving of steel with high content of manganese and low content of carbon | |
CN103225009A (en) | Method for producing high-cleanness steel | |
KR100802639B1 (en) | Direct alloy way of steel | |
JP5131827B2 (en) | Method for heating molten steel and method for producing rolled steel | |
JPH1112634A (en) | Production of molten low nitrogen steel with arc furnace | |
CZ297122B6 (en) | Process for producing extremely pure steels | |
KR100977795B1 (en) | Manufacturing method of high clean steel | |
WO2020152945A1 (en) | Method for producing low-carbon ferromanganese | |
JP2003049216A (en) | Method for producing molten steel | |
CN105886939A (en) | Steel for excavator slewing bearing and production process thereof | |
JP2008150710A (en) | Method for melting low carbon high manganese steel | |
RU2118376C1 (en) | Method of producing vanadium slag and naturally vanadium-alloyed steel | |
SU1068526A1 (en) | Alloy for alloying and reducing steel | |
JP2000256732A (en) | PRODUCTION OF Fe-Ni BASE ALLOY COLD-ROLLED SHEET BLANK FOR SHADOW MASK EXCELLENT IN ETCHING PERFORATION | |
RU2278169C2 (en) | Method for production of chromium-manganese stainless steel | |
TWI396748B (en) | Method and smelting equipment for producing steel with high manganese content and low carbon content | |
KR100832996B1 (en) | Manufacturing method of high carbon steel using high tear chart | |
JP2727627B2 (en) | Manufacturing method of hot metal for high alloy steel | |
Bell et al. | Final Report on Refining Technologies of Steel | |
JPH06256836A (en) | Production of high cleanliness and ultra-low carbon steel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191203 |